全预制装配式桥梁力学性能与施工工艺虚拟仿真实验

在桥梁工程行业，全预制装配式桥梁凭借其高效、环保等优势逐渐成为研究和应用的热点。然而，在实际的教学和研究过程中，全预制装配式桥梁的力学性能测试和施工工艺学习面临着成本高、周期长、危险性大等诸多难题。为了解决这些问题，虚拟仿真实验系统应运而生，它为学生和研究人员提供了一种安全、高效、低成本的学习和研究途径。

一、应用客户

山东建筑大学是该全预制装配式桥梁力学性能与施工工艺虚拟仿真实验系统的应用客户，借助这一系统，学校在相关课程的教学中取得了显著的成效。

二、产品介绍

在传统的实验教学过程中，全预制装配式桥梁力学性能测试成本耗费巨大，试验周期长，还存在一定的危险性；施工工艺往往只能通过老师的讲解和视频学习，很难进行完整的试验过程。而开发设计的此全预制装配式桥梁力学性能与施工工艺虚拟仿真试验系统，为教学带来了全新的体验。学生通过该实验的学习，能够掌握预制装配式梁抗弯试验、预制装配式梁抗剪试验、预制装配式墩柱抗压试验、预制装配式墩柱拟静力试验，以及全预制装配式桥梁构件上部结构制备全过程、下部结构制备全过程、上部结构的安装、下部结构的安装。全预制装配式桥梁力学性能分析在这个实验系统中得到了充分的体现，学生可以通过交互性实验步骤操作以及参数设定等步骤，加深对全预制桥梁的力学性能特点的认知和理解，丰富学生的想象力，提升实验教学效率。同时，对于装配式桥梁施工工艺流程也有了更直观的认识。

三、产品特色

本实验分为实验室和室外现场施工两个场景，包括桥梁力学性能实验和桥梁结构件制备与安装两大模块，全面覆盖力学性能实验中的抗弯、抗剪、抗压、拟静力实验和现场施工中上部结构和下部结构的制备与安装。这既能实现学校理论实验教学，也能解决现场实际施工周期长、成本高以及危险性高的问题。在这个过程中，装配式桥梁的施工技术优势得以充分展现，同时也能让学生了解到预制桥梁力学性能与质量控制的重要性。系统还能帮助学生学习全预制装配桥梁的设计规范，掌握装配式桥梁施工的安全措施。通过对预制装配式桥梁的施工案例分析，学生可以更好地理解实际施工中的各种情况。

四、实验内容

1. 力学性能试验：包括预制装配式梁抗弯试验、预制装配式梁抗剪试验、预制装配式墩柱抗压试验、预制装配式墩柱拟静力试验，这些试验能够让学生深入了解全预制桥梁的力学性能测试方法，进行装配式桥梁的力学性能对比研究，探索预制桥梁力学性能提升方法。

2. 结构制备与安装：涵盖上部结构制备与安装、下部结构制备与安装，学生可以在虚拟环境中体验装配式桥梁施工的全过程，了解预制桥梁施工管理与组织的要点，发现装配式桥梁施工中的常见问题并思考解决方案。

五、支撑课程

该虚拟仿真实验系统能够为建筑材料、路基施工与检测、路面施工与检测、地基基础施工与检测、桥梁设计与结构计算等课程提供有力的支撑。在学习这些课程时，学生可以借助系统更好地理解全预制桥梁施工工艺的最新进展，掌握预制装配式桥梁的材料选择，进行全预制装配桥梁的经济效益分析，了解装配式桥梁的环境影响评估，开展预制装配式桥梁的耐久性研究，优化全预制桥梁的施工现场，学习预制桥梁施工工艺的创新技术。